【摘 要】
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工业机器人作为自动化生产的重要设备,可以极大的提高生产企业的效率和降低生产成本,同时也可以替代人完成复杂严峻环境下的任务。稳定的定位精度作为衡量机器人性能的重要指标,受到了广泛的关注和研究,为了使机器人在运行过程中保持稳定的精度,提高机器人的定位精度可靠性成为当前研究的一项重要任务。本文针对国产的RB08型六自由度工业机器人,提出了一种建立机器人包含关节加工和装配误差以及机械臂柔性误差的机器人运动
【基金项目】
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国家自然科学基金:基于动态载荷谱的复杂几点系统混合不确定性量化及可靠性分析（编号:51905209）; 吉林省科技发展计划项目（重点研发）:基于数字孪生的工业机器人预测性维护技术研究及应用（20210201055GX）
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工业机器人作为自动化生产的重要设备,可以极大的提高生产企业的效率和降低生产成本,同时也可以替代人完成复杂严峻环境下的任务。稳定的定位精度作为衡量机器人性能的重要指标,受到了广泛的关注和研究,为了使机器人在运行过程中保持稳定的精度,提高机器人的定位精度可靠性成为当前研究的一项重要任务。本文针对国产的RB08型六自由度工业机器人,提出了一种建立机器人包含关节加工和装配误差以及机械臂柔性误差的机器人运动学模型的方法,并基于所提出的方法通过仿真对机器人定位精度可靠性进行了分析。论文主要进行了如下的工作:（1）构建了考虑制造误差和机械臂柔性误差的六自由度机器人运动学误差数学模型。在分析机器人关节误差来源及误差传递方式的基础上,通过MD-H法和小位移旋量理论（SDT）建立了包含机器人关节加工和装配误差的六自由度工业机器人运动学模型。（2）利用Recurdyn和Solid Works建立了考虑机械臂柔性误差的运动学仿真模型,根据运动学模型及仿真模型最终构建了描述机器人包含关节加工和装配误差以及机械臂柔性误差的运动学数学模型。（3）通过所建立的数学模型产生的数据,构建了机器人定位精度可靠性功能函数Kriging代理模型,利用代理模型产生了大量用于机器人定位精度可靠性分析的仿真试验数据,同时利用灵敏度分析的方法确定了不同的误差来源对于六自由度工业机器人的定位精度可靠性的影响程度。（4）提出了一种通过改进粒子群算法的多姿态定位下工业机器人关节误差识别方法,用于识别机器人各关节处的实际误差。为了验证所提出的误差识别方法的准确性,通过Matlab对传统算法和改进算法分别对机器人进行了误差识别,仿真结果表明,所提出的改进粒子群方法与传统粒子群算法相比在识别机器人关节误差时具有更高的精度和更快的收敛速度。
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